Чтобы эффективно управлять крупным предприятием, у которого большой ассортимент выпускаемой продукции и большие объемы производства, нужно точно и с минимальными затратами труда отслеживать степень загруженности технологических ресурсов и вести учет потребляемого сырья и готового продукта. Применение автоматической идентификации вообще и RFID в частности для нужд производства можно условно разбить на три отдельных этапа.
Учет добываемого сырья и складского запаса комплектующихБесперебойная работа любого производства зависит от бесперебойной поставки исходного сырья и комплектующих. Казалось бы, одно из решений для предотвращения перебоев с сырьем - создание большого резервного запаса, но содержать крупный склад дорого, а это негативно сказывается на эффективности работы предприятия в целом. В этом отношении пример для подражания - японские автопроизводители. Эти компании сократили до минимума склады для хранения комплектующих, ограничившись всего лишь суточным запасом, однако, благодаря совершенству логистики, они не испытывают недостатка в деталях даже в случае каких-то форсмажорных обстоятельств. Тем не менее, такой подход предъявляет очень жесткие требования к точности и оперативности учета сырья и комплектующих.
Предприятия горно-добывающей, металлургической промышленности, заводы по производству керамики и стройматериалов используют сырье, вырабатываемое на карьерах и рудниках. На завод такое сырье транспортируется карьерными самосвалами или железнодорожными транспортерами, и задача учета количества исходных материалов сводится к взвешиванию подвижного состава или самосвалов.
Это позволяет знать, сколько щебня или руды поступает в производственный цикл, но задача логистики здесь только этим не исчерпывается. Важно постоянно поддерживать эту инфраструктуру в работоспособном состоянии, что невозможно без отслеживания каждой единицы подвижного состава или каждого карьерного самосвала в отдельности. Для этой-то цели как раз и полезна технология RFID.
Для таких решений подвижной состав и самосвалы маркируются радиометками, а в контрольных точках - на весовых станциях устанавливаются считывающие системы RFID c большим расстоянием считывания. Радиометки и считыватели для этой категории применений - прочные, ударо- и влагостойкие устройства с широким температурным диапазоном работы, что позволяет устанавливать их вне помещений, буквально под открытым небом в самых разных климатических зонах.
Какими же важными преимуществами наделяет RFID-cчитывание такие системы учета добываемого сырья? Благодаря использованию радиочастотной идентификации, появляется возможность следить не за загрузкой вагона или самосвала вообще, а за загрузкой данной конкретной транспортной единицы. Из степени загрузки появляется возможность прогнозировать техническое состояние заводского транспорта, поскольку перегруз - наипервейший фактор, влияющий на выработку технического ресурса транспортного средства. Зная, какой водитель сидит за рулем карьерного самосвала, в момент взвешивания можно определить, насколько он нарушает нормативы по предельной нагрузке машины, и принять соответствующие меры.
Многие современные тензодатчики железнодорожных весов обладают возможностью диагностировать степень износа колесных пар подвижного состава, что сильно облегчает техническое обслуживание и позволяет планировать ремонтные мероприятия. То есть, вместо диагностики всех железнодорожных транспортеров или карьерных самосвалов появляется возможность ремонтировать только те машины и вагоны, для которых неполадки спрогнозированы или выявлены автоматически.
Пути использования RFID в технологическом циклеВо многих видах производства применяется оборотная технологическая тара. В пищевой промышленности - это контейнеры, емкости, тележки разного вида, в бумажной - шпули, на которые наматывается лента бумаги или иного материала. В любом случае, именно такого рода тара является учетной единицей в технологическом цикле, и именно отслеживая ее, можно следить и за производственным процессом, и за использованием планируемых ресурсов предприятия. Собственно можно использовать самоклеящиеся RFID-метки ("смарт-этикетки" или "smartlabel"), которые могут устанавливаться на любое оборудование так же, как и штрих-код, будь то
оборудование для гибки металла или любое другое оборудование.
Вся такая тара должна быть промаркирована, а в контрольных точках производства (в нашем случае около технологических установок, являющихся планируемым ресурсом) должны быть установлены считывающие устройства, которые регистрируют прибытие технологической тары с сырьем для выполнения данной операции.
Поскольку в производстве эксплуатация считывающего оборудования RFID и радиометок сопряжена с неблагоприятными условями работы, такие считыватели и теги обладают повышенной прочностью, инертностью к агрессивным веществам, повышенной термостойкостью. Обычно для радиометок это означает рабочие температуры от -30 до +200С, а также рейтинг стойкости на уровне IP 66-68. Помимо этого промышленные радиометки часто конструируются для работы непосредственно на металлической поверхности, а также оснащаются крепежными отверстиями для удобства монтажа к отслеживаемому "полуфабрикату" изделия или к технологической таре. Наконец, в промышленных условиях традиционно используются радиометки и считыватели с рабочей частотой 125 кГц. Именно для этой рабочей частоты выбор защищенных промышленных радиометок и считывателей особенно широк, что позволяет выбрать наиболее удобную разновидность меток для маркировки нужных объектов.
Разумеется, обладают высокой степенью защищенности и считыватели RFID для промышленного использования. Существуют промышленные считыватели, которые выполнены как в виде моноблока с интегрированной приемно-передающей антенной, так и с внешней антенной. Последние, как правило, обладают даже большей степенью защищенности, чем сам основной блок, поскольку именно они могут подвергаться действию жестких условий эксплуатации.
При этом часто возникает вопрос об интеграции систем идентификации в промышленную инфраструктуру передачи данных. Существуют самые разнообразные возможности для этого. У считывающего оборудования встречаются интерфейсы:
RS-232/422/485, CANbus, Modbus, Profibus DP, Interbus, DeviceNet, EthernetЭто позволяет сопрягать не только считыватель с удаленной хост-системой, но и использовать в качестве управляющего компьютера промышленные контроллеры, включая технологические установки по считыванию радиометок оборотной тары, подавая команды исполнительным устройствам. Общение считыватель-хост происходит путем пересылки коротких команд в виде строк ASCII. Это, а также очень скромные требования к пропускной способности интерфейса передачи данных, позволяет обеспечить программную поддержку RFID-подсистемы практически для любой вычислительной платформы. Помимо этого, для считывателей часто имеются высокоуровневые инструменты разработки ПО под операционные системы MS Windows, Win CE.NET, UNIX/Linux, а также среду Jav
